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我國(guó)三項(xiàng)研究成果同日登上《自然》雜志

發(fā)布時(shí)間:2023-06-19 10:10:00來(lái)源: 光明網(wǎng)-《光明日?qǐng)?bào)》

  光明日?qǐng)?bào)武漢6月15日電 北京時(shí)間6月14日,武漢大學(xué)為第一署名單位的《液態(tài)金屬用于高熵合金納米顆粒的合成》,武漢大學(xué)教授何光存為通訊作者的《三蛋白互作自我調(diào)節(jié)寄主植物抗蟲(chóng)性》,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李國(guó)田團(tuán)隊(duì)博士研究生沙干、孫鵬為共同第一作者的《基因編輯磷脂合成酶賦予水稻廣譜抗病性》,在《自然》雜志發(fā)表。

  武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院、高等研究院教授付磊介紹,高熵合金是一種由五種或五種以上主元金屬組成的新型合金,在極端條件下結(jié)構(gòu)力學(xué)、能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。實(shí)現(xiàn)高熵合金的原子級(jí)精準(zhǔn)制造是其應(yīng)用的基礎(chǔ)。不同元素的物理化學(xué)性質(zhì)差異會(huì)限制元素間的均勻混溶,不僅理想的高熵態(tài)難以獲得,元素的選擇也備受限制。

  付磊團(tuán)隊(duì)以“混合焓”為切入點(diǎn),降低反應(yīng)吉布斯自由能變,采用兼具負(fù)混合焓特性和流動(dòng)性的液態(tài)金屬,實(shí)現(xiàn)了溫和條件下各類(lèi)高熵合金體系的原子制造。液態(tài)金屬(如鎵)與大多數(shù)金屬間親和性好,混合焓為負(fù)值;且流動(dòng)性良好,可加速傳質(zhì),促進(jìn)元素的均勻分散和合金化反應(yīng)的進(jìn)行。由此,在液態(tài)金屬反應(yīng)體系中,可在溫和條件下實(shí)現(xiàn)高熵合金的多組元原子混溶,極大拓展了高熵合金的組分選擇空間,有望促進(jìn)其在更多關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用。

  武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院雜交水稻全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授何光存介紹,褐飛虱是水稻生產(chǎn)中發(fā)生面積最大、造成損失最重的害蟲(chóng),嚴(yán)重危害我國(guó)及世界水稻生產(chǎn)。培育抗蟲(chóng)品種是最經(jīng)濟(jì)、有效、環(huán)境友好的防治害蟲(chóng)的手段,但植物抗蟲(chóng)的分子機(jī)理卻一直不明。

  何光存課題組篩選得到了褐飛虱唾液蛋白BISP,鑒定了首個(gè)被植物抗蟲(chóng)蛋白識(shí)別的昆蟲(chóng)效應(yīng)子BISP,并揭示了BISP-BPH14-OsNBR1三蛋白互作系統(tǒng)精細(xì)調(diào)控水稻抗蟲(chóng)反應(yīng)的分子機(jī)制。該研究第一次揭開(kāi)了害蟲(chóng)取食與植物反取食的分子機(jī)制,對(duì)于培育高產(chǎn)、抗蟲(chóng)水稻品種具有重要意義。

  華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李國(guó)田介紹,水稻是全球重要的糧食作物之一,生產(chǎn)上常受稻瘟病、稻曲病、白葉枯病等多種病害威脅。稻瘟病被稱(chēng)為“水稻癌癥”,廣泛分布于世界各稻區(qū),是一種毀滅性的真菌病害,全球每年因稻瘟病造成的產(chǎn)量損失達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸。培育種植廣譜抗病品種是實(shí)現(xiàn)稻瘟病綠色防控最經(jīng)濟(jì)有效的措施,對(duì)保障我國(guó)和全球的糧食安全具有重要意義。

  李國(guó)田團(tuán)隊(duì)克隆到一個(gè)廣譜抗病類(lèi)病斑突變體基因RBL1,并通過(guò)基因編輯創(chuàng)制了增強(qiáng)作物廣譜抗病性且穩(wěn)產(chǎn)的新基因RBL1Δ12。該基因在作物中高度保守,與傳統(tǒng)抗病基因相比,可打破物種界限、普適性更強(qiáng),具有巨大抗病育種應(yīng)用潛力。

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(責(zé)編:李雅妮)

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